Rust 中的 ptr::Shared 使用問題？

Rust 的官方 linkedlist 實現，為什麼使用 Option&&>&> 而不是 Option&&>&>&> 表示前後指針？

1. 其它答案已經說了，性能原因，寫鏈表為什麼要用引用計數？這個開銷毫無意義。

2. 可以用裸指針來實現，但是如果我們把裸指針包起來設計一個 Shared 類型，再在它基礎上實現LinkedList，主要是防止重複代碼，這個 Shared 類型不止在 LinkedList 中有用，其它很多數據結構都可以用。

那麼就需要繼續說一下這個 Shared 類型究竟在裸指針之上封裝了一些什麼東西：

a) 滿足 drop checker. 看源碼及注釋可知，它裡面有個成員是 PhantomData&

b) 默認非空指針。它把裸指針用 NonZero 包了一層，只要初始化的時候自己注意一下別用空指針，後面使用的時候可以不必每次檢查是否為空。

c) impl Send/Sync.

這個 Shared 類型在標準庫中實際上是跟 Unique 類型對應的一個類型。如果用戶需要使用裸指針，在大部分情況下，應該建議用 Unique/Shared 來代替，它們執行期開銷和裸指針一樣，但是在裸指針基礎上增加了額外的語義信息。這些信息在實現不同數據結構的時候是都要寫的重複代碼。其中，還有最重要的一條語義在上面沒有說：

Shared 指針是 alias-able 的，而 Unique 指針是 noalias 的。就像C語言裡面的指針加不加 restrict 關鍵字修飾的區別。目前這一點暫時還沒實現，這個信息並沒有傳遞給 LLVM 做優化，但是使用者應該牢牢記住這條語義，這是它們倆的最重要的區別。

這就是為什麼 LinkedList 必須使用 Shared 而不能使用 Unique 的原因。鏈表中的 Node 不僅有前面一個元素指向它，還有後面一個元素指向它。這是顯然存在 alias 的場景。

根據文檔 core::ptr::Shared - Rust 和源碼 ptr.rs.html -- source

Shared 就是保證非 null 的 raw pointer，對比 raw pointer 的好處是不用檢查 null，然後有類型信息。沒有任何開銷。

鏈表前驅和後繼不會被別的鏈表共享，否則就是 Graph 了，所以不可能用 Rc。（Rc 也不能用於 Graph，因為循環引用……）

從數據類型來說，和別的 collection 一樣，一個鏈表作為整體管理可變性。利用編譯器的特性就可以保證可變性了，也不需要用 RefCell，RefCell 內部有鎖，以檢測重複的引用，雖然開銷不大，但是在這種場合用也是完全沒有必要的。

缺點是因為是 raw pointer ，Rust 自身的安全系統完全沒有用，這類數據結構編程起來小心翼翼的程度回到了 C（實際上就當成是C……）。

不過因為是 std，所以沒問題。

實際上編寫複雜數據結構很難避免 raw pointer，而大多數數據結構作為一個整體設計，會暴露出安全的介面，只要編碼正確，不安全性也只會被局限在數據結構內部。

另外，如果對 Rust 實現 Graph 感興趣 Modeling graphs in Rust using vector indices

比起Shared&，Rc&&>要貴多啦